Nano Res. ：界面工程与异金属掺杂的Mo-NiS/Ni(OH)2用于整体水分解

Nanoyu

2021-05-26

开发经济、高效、双功能的电催化剂对于析氢反应（HER）和析氧反应（OER）的应用具有重要意义。研究表明，通过合理调整电子结构和增加活性中心可以优化电催化剂的催化活性。

近日，山东大学熊胜林教授报道了采用直接溶剂热和原位生长的方法设计和制备了一种Mo掺杂的硫化镍/氢氧化物异质结构（Mo-NiS/Ni(OH)₂）作为多位点水分解电催化剂。

文章要点

1）理论计算表明，异质结金属掺杂和界面相互作用改善了Mo-NiS/Ni(OH)₂异质结的电子导电性，从而改善了界面电荷转移动力学。

2）实验结果显示，Mo-NiS/Ni(OH)₂电催化剂在碱性电解液中具有较高的电催化水分解性能和显著的耐久性。在电流密度为10 mA cm⁻²时，OER和HER的过电位分别为186 和74 mV。重要的是，在连续工作50 h后，HER和OER的电流密度都表现出可以忽略不计的衰减。因此，Mo-NiS/Ni(OH)₂具有良好的水分解电催化作用，在1.5 V电池电压下的电流密度为10 mA·cm⁻²，优于Pt/C-IrO₂对（1.53 V）。

这项研究表明，过渡金属掺杂和多相界面工程是常规催化剂设计的一种有效手段。

参考文献

Hua Zhang, et al, Interface engineering and heterometal doping Mo-NiS/Ni(OH)₂ for overall water splitting, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3557-y

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3557-y